牛肉嫩化方法之一：机械嫩化

    牛肉的机械嫩化方法，顾名思义，就是采用机械加工方法，包括切割、扎刺、挤压等机械加工方法，对牛肉的结缔组织（筋膜）、纤维结构进行机械破坏，从而到达嫩化的目的。对牛肉机械嫩化处理的机械称之为嫩化机，按照嫩化机的机械加工原理，可以分为圆盘切割嫩化机、滚轴压扎嫩化机、针刀扎刺嫩化机和压盘挤压嫩化机等多种机型。

    1、 圆盘切割嫩化机

    圆盘切割嫩化机是利用2组相对交错安装的圆盘切刀来对牛肉块（片）进行切割，将牛肉的筋膜和肌肉纤维切断，起到嫩化的作用。这种嫩化机主要用于小块牛肉的嫩化，因为切割深度一般在表面以下1-2cm，对大块牛肉内部的筋膜就难以切断。因此，这种嫩化机的问题是肉块表面有刀切口，肉块容易碎开和断裂。

    2、 滚轴压扎嫩化机

    滚轴压扎嫩化机是利用2组相对交错安装的带刺滚轴来对牛肉块（片）进行挤压和扎刺，将牛肉的筋膜和肌肉纤维切断，起到嫩化的作用。这种嫩化机也主要适用于小块牛肉的嫩化，因为压扎深度一般在表面以下1-2cm，对大块牛肉内部的筋膜也难以切断。不过，肉块表面虽然有许多扎孔，但是，肉块一般不会出现断裂的情况。

    3、 针刀扎刺嫩化机

    针刀扎刺嫩化机通常是将盐水注射机的注射针头更换成为十字头的针刀，可以对大块牛肉进行扎刺，将牛肉内部的筋膜切断，使牛肉整体嫩化。由于针刀数量多，排列均匀，嫩化效率高，生产量大，因此这种嫩化方法适合工厂化生产使用。

    4、 压盘挤压嫩化机

    压盘挤压嫩化机是一种手动操作的嫩化机，先将肉块放置在压盘下面，然后将带有压齿的压盘压下去，通过挤压，将牛肉块的筋膜破坏，到达嫩化目的。这种手动操作的嫩化机，主要适合宾馆酒店使用。

    值得说明的是，机械嫩化方法一般来讲是不能单独使用的，通常会与滚揉、腌制的加工方法配套使用。过度地采用机械嫩化方法，会完全破坏牛肉的组织结构，吃起来没有劲道，口感碎渣。

牛肉嫩化方法之二：滚揉嫩化

    这里说的滚揉嫩化，就是指采用滚揉机对牛肉机械嫩化处理的方法，中文叫滚揉机，英文叫Massaging Machine，滚揉也就是按摩的意思。滚揉机是利用机械冲击原理，通过翻滚、碰撞、挤压以及摩擦等一系列机械动作来完成肉块的嫩化加工的，因此，滚揉也是一种机械嫩化方式。但是，单纯地对肉块进行滚揉加工，其嫩化处理效果并不好，通常都是对经过盐水注射和腌制后的肉块再进行滚揉加工，因此，表面上，滚揉是一种简单的机械运动，而肉块内部却发生着大量的化学和生物反应，从这个意义上讲，滚揉是加速了这些反应。

    采用盐水注射机注射盐水后，盐水在肉块内的分布依然是不十分均匀的，需要通过盐水的渗透压渗透到肉块的各个角落，因此，腌制就是一个必须的过程，但是，腌制后的肉块质地变硬，可塑性非常差，粘结不牢固，盐水仍然很难达到均匀渗透，经过腌制的肉类中虽加入了很多盐类，但实际上只有极少数的小分子蛋白能够溶出，而经过滚揉后，肌肉组织结构被破坏，能够有利于加速盐水渗透，使得肉质就会变得松软，部分纤维断裂、肌肉松弛、具有良好的可塑性，肉块间结合也变得紧密。盐水与肌肉中的盐溶性蛋白反应后，就会将盐溶性蛋白提取出来，而肌肉纤维中的盐溶性蛋白具有很强的保水性和粘结性，将盐溶性蛋白提取出来后就能够发挥作用，使肉块的保水性、嫩度、口感和弹性得到很好的提高和改善，这就是滚揉加工所要到达的目的。

    滚揉机有很多类型，大致可分为真空滚揉机、自吸式真空滚揉机、全自动真空滚揉机、偏口式真空滚揉机、无真空滚揉机、变频真空滚揉机等类型。滚揉方式是有连续滚揉、间歇滚揉、正反转滚揉等。滚揉机通常要在0-4℃的环境下进行操作运行。先进的滚揉机具有如下特性：

    （1）滚揉程序可编辑，全自动滚揉循环控制，每个滚揉产品的程序采用菜单管理方式；
    （2）滚揉速度、方向可调；
    （3）配置自动冷却系统，在线控制肉块的成熟温度；
    （4）带装卸料提升机和有用于快速卸料的转鼓倾斜系统；
    （5）真空管路没有瓶颈，能够快速形成高真空度，产品不产生泡沫；
    （6）转鼓内部抛光，便于清洗；

牛肉嫩化方法之三：排酸嫩化

    现在，人们对排酸肉（也称之为冷鲜肉、冰鲜肉或者冷却肉）已经习以为常，不再陌生。其实，排酸过程就是一个嫩化过程，在排酸过程中产生的一系列物理、化学和生物反应，使得牛肉品质牛发生了很大改变。

    这里，我们需要先了解一下牛肉排酸是如何进行的。将屠宰后的牛胴体静置吊挂在排酸库内，在一定的温度（0℃-4℃）、相对湿度（一般不低于90%）和循环冷风（风速一般不超过2m/s）的外部环境条件下，放置48小时以上，让牛肉内部中心温度下降到7℃以下，这就是排酸方法，牛胴体在这样的条件下，其内部会发生以下各种生化反应，使牛肉嫩化。

    牛屠宰后，血液循环停止了，供氧中断, 肌肉组织的物质供应停止，原来复杂的平衡关系被打破, 因此就开始发生一系列与活体完全不同的变化，首先是肌肉组织中的有氧氧化被无氧酵解取代,肌肉中的乳酸开始积累,PH值会下降至6以下，所谓排酸，其实是一个牛肉内部产酸的复杂生化过程，这些生化变化使得肌肉发生收缩，形成僵直的胴体，这时候的牛肉吃起来非常老。

    僵直之后，随着牛肉内部进一步的生化反应，胴体又开始逐渐变软，这一过程称之为解僵，这个过程在0℃-4℃条件下，至少需要7天时间才能够完成。在这个过程中，牛肉内部的蛋白质发生水解，产生出肽和氨基酸物质，使牛肉的风味增加了。

    解僵之后，牛肉开始进入成熟过程，成熟过程就是牛肉内部蛋白酶进行水解的过程，它使得牛肉的肌肉纤维出现空隙、断裂，肌肉原有结构被破坏，这时候的牛肉就变得嫩了。成熟好的肉质地柔嫩多汁、滋味鲜美，相反地，未完成成熟的牛肉不易煮熟，肉质粗硬、保水性差、缺乏风味，不具备可食肉的特征。

    因此，完成排酸之后的牛肉才是最好的牛肉，也比较嫩的牛肉。

牛肉嫩化方法之四：电刺激嫩化

    电刺激是对牛肉进行处理的一种物理方法，美国在上世纪50年代就获得了用电刺激方法来嫩化牛肉的专利。具体方法是，应用电刺激设备, 对宰后已放血完毕的牛屠体按照一定的频率（50-60Hz）、电压（36-42V）和电流（0.5-1.0A）立即进行持续一定时间（60-90s）的通电刺激, 电极接触部位一般为牛跟腱和肩胛部。电刺激的作用主要表现在以下几个方面：

    第一，在淋血过程中进行电刺激，会使血排放更快、更干净，减少了肉中的血块和淤血，提高肉的品质。

    第二，在屠宰放血之后的一段时间内（5分钟之内），牛的神经系统仍然有效，电流会通过神经系统对胴体肌肉产生快速收缩的作用，外在表现就是胴体通电后发生颤抖，其结果就是牛胴体的pH 值下降更快，因此，电刺激可以大大缩短牛肉的尸僵时间。

    第三，在宰后2小时后，PH值可以降到6.0以下，而此时牛胴体的温度还比较高，不会产生冷收缩现象。

    第四，牛只宰后在成熟过程中，因为电刺激加速了肌肉糖酵解速度，所以经过电刺激处理的牛肉的肌原纤维形成了明显的小片化, 很多肌节发生了断裂，这就使得在相同的排酸条件下，牛肉变得更嫩。

    第五，因为电刺激会加速牛肉内部的生化反应过程，因而使得牛肉的颜色更加鲜红，积累的风味物质更多。

    第六，加快了牛肉的成熟过程，缩短了排酸时间，因此，减少了因为排酸而形成的重量损失，同时延长了产品的货架期。

牛肉嫩化方法之五：氯化钙嫩化

    在屠宰之后的牛胴体中，由于缺氧，有大量内在的钙离子游离出来，钙离子浓度快速升高，这是一个已经得到公认的事实，但是，这些钙离子对牛肉嫩化作用的机理却至今没有定论，至少存在3种解释。第一种解释是，由于钙离子浓度高，使得肌肉的收缩力得到加强，从而导致肌原纤维的结构弱化、断裂，形成小片化，牛肉就变得更嫩了。第二种解释是，由于钙离子浓度的升高，激活了肉中存在的一种称之为依钙蛋白酶（Calpains）的活性，而早在1917 年Hoagland就发现这种蛋白酶能够水解肉蛋白，从而使肉变嫩了。第三种解释是，由于钙离子浓度的升高，使得钙离子能够与肌原纤维的某些组分结合，这导致了肌原纤维的结构弱化，进而变得松散、断裂和小片化，肉质变嫩。

    尽管氯化钙嫩化作用的机理还在研究，然而，美国食品药品管理局已经允许应用外源氯化钙来进行肉的嫩化处理，这种方法已经在生产中得到广泛应用，主要方式是：

    （1）屠宰后，立即从动脉给牛胴体注射氯化钙溶液；
    （2）采用盐水注射机，给肉块注射氯化钙溶液；
    （3）用氯化钙溶液浸泡肉块。

    大量的试验研究证明，采用氯化钙进行牛肉的嫩化处理，可以显著提高牛肉的嫩度，一般情况下，氯化钙溶液浓度为250mmol/L，注射率到达7%，就可以获得满意的嫩化效果。但是，用氯化钙溶液处理的牛肉有一种苦味和金属味，而且肉色发暗，色泽不均匀。这是采用氯化钙嫩化方法需要注意的问题。

牛肉嫩化方法之六：蛋白酶嫩化

    蛋白酶是一种专门水解蛋白质的酶，在一定条件下，蛋白酶能够分解肌原纤维的蛋白质、肉中结缔组织的蛋白质以及弹性蛋白和胶原蛋白，使蛋白质的结构发生变化，部分肽键断裂，从而使肉质嫩化。

    用于牛肉嫩化的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、胰蛋白酶、弹性蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶等，其中，木瓜蛋白酶是最常用的嫩化蛋白酶，我们在超市购买的“嫩肉粉”就含有木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶是从番木瓜的果实中提取的，是一种纯天然的生物酶制品，可以根据需要添加，没有限制量。

    外源性蛋白酶如何使用是一个关键性问题。目前有3种方法：

    （1）宰前注入方法。在牛屠宰前半小时，将酶制剂注射到牛的血管系统，通过血管系统，可以将蛋白酶迅速地、均匀地分布到牛胴体的各个部位，到达嫩化的目的。国外有一种称之为PROTEN的工艺技术就是采用活体蛋白酶注射方法，这种嫩化方法特别适合于老奶牛的牛肉嫩化。

    （2）表面浸泡方法。这是我们日常生活中常用的方法，将嫩肉粉与肉片（块）拌匀，静置一会，就可以使牛肉嫩化，缩短烹调时间。

    （3）注射嫩化方法。对于工业化生产，尤其是大块牛肉的嫩化处理，就采用盐水注射机将蛋白酶溶液注射到肉块中，到达嫩化的目的。但是，必须使蛋白酶均匀地分布到肉块中。

    使用蛋白酶进行牛肉嫩化处理时，必须注意的3个问题是，蛋白酶的用量、处理的温度和处理的时间。处理不当会导致牛肉嫩化过度。许多学者的试验研究证明，木瓜蛋白酶的用量为20-50u/g肉，温度在25-35℃，处理时间1-2h，就可以获得满意的嫩度。

牛肉嫩化方法之七：腌制嫩化

    通过腌制方法来保存肉制品，在我国已经有几千年的历史。食盐在肉制品的腌制过程中起到了以下几方面的作用。第一，食盐溶液具有很高的渗透压，当食盐溶液渗透压大于微生物细胞渗透压时，微生物细胞内水分就会外渗而使其脱水，从而使微生物活动受到抑制，另一方面，食盐溶液中氧含量很低，同时通过渗透作用可排除组织中的氧气，从而减少氧化作用，也能够抑制好氧微生物活动，所以，腌制能起到很好的防腐作用。第二，食盐溶解于水后会离解为Na 和Cl，降低水分活度，因此可以延长肉制品的保存期。第三，食盐溶液的渗透，使肉组织变得松弛，因而肉质变嫩。第四，腌制会在肉中产生风味物质，使得肉制品产生特殊的风味，同时，还能够去除肉的生涩味。

    腌制方法有3种：

    第一，干腌法。这种方法就是将食盐抹擦在肉的表面，依靠肉中渗透出来的汁液将盐溶化，然后盐溶液渗透到肉中进行腌制。这种方法的优点是操作方便，肉制品干，容易保存，成分流失少，缺点是腌制不均匀，重量损失大，色泽不一致。

    第二，湿腌法。这种方法是将肉块浸泡在盐水中进行腌制。这种方法的优点是盐水渗透快，省时省力，质量均匀，盐水能够重复使用，缺点是风味物质流失，产品含水量高，不易保存。

    第三， 注射腌制法。这种方法是将盐水注射到肉块内部进行腌制。这种方法的优点是生产效率高，腌制时间短，提高产品得率，降低生产成本，缺点是需要一定的加工设备，而且只适合大肉块和生产规模较大的情况。

    除了食盐外，腌制液中还包括食糖、硝酸盐、亚硝酸盐、烟酰胺、抗坏血酸钠、葡萄糖酸-δ-内酯、多聚磷酸盐、香辛料、味精、料酒、大豆分离蛋白、淀粉等其他成分，各个成分的含量根据产品要求来确定，但是，必须符合国家的相关标准，尤其是亚硝酸盐的含量必须控制在尽可能小的范围内。

牛肉嫩化方法之八：高压嫩化

    高压处理技术始于上世纪70年代，国外已经应用于生产过程中，国内正在研发相关设备和处理技术。牛肉的高压处理就是在一定的温度条件下，将包装好的牛肉放在密封的高压容器内，以空气、水或者油为媒介，对牛肉进行加压处理的过程。

    大量的研究和实践证明，经过高压处理的牛肉会变得更嫩，而高压处理的作用机理有2个解释，第一，对牛肉施以高压后，肌肉纤维的结构发生了物理分解、断裂，形成小片化，是一种纯机械作用的嫩化处理过程。第二，在高压条件下，肌原纤维内的依钙蛋白酶在Ca2+的作用下，活性得到加强，加速了蛋白水解过程，牛肉变得嫩化。

    已有的实验研究表明，对牛肉进行高压处理的理想条件是，在常温条件下，压力200-300MPa，处理时间10-20min，经过这样高压处理的牛肉嫩度可以获得令人满意的效果。

    高压处理的优点在于不仅能够使牛肉变嫩，而且处理过程中营养成分几乎没有损失，也不添加任何其他物质，能够保持牛肉原有的风味。不过，高压处理技术也存在一些问题，比如，高压处理后的牛肉表面颜色变淡，而内部颜色变暗，而且加工设备昂贵，生产成本高，生产加工是间歇方式，这些问题导致高压处理技术在国内牛肉生产中的应用还不普遍。